水下機(jī)器人：百花齊放從科考利器到娛樂新品

在人類探索海洋的進(jìn)程中，越來越多的高科技裝備應(yīng)運(yùn)而生。近年來，水下機(jī)器人成為各方關(guān)注、研究的熱點(diǎn)。水下機(jī)器人不僅可用于軍事、科考等領(lǐng)域，在漁業(yè)、船舶、監(jiān)測乃至娛樂方面，也有著巨大的潛在市場。盡管隨著科技的發(fā)展，水下機(jī)器人的新產(chǎn)品、新設(shè)計不斷涌現(xiàn)，但仍有一些技術(shù)上的瓶頸有待突破。而在產(chǎn)業(yè)方面，水下機(jī)器人在成本、功能方面與市場需求仍有一定差距，能形成批量化生產(chǎn)的領(lǐng)軍企業(yè)較少，市場正處于起步階段。

百花齊放 從科考利器到娛樂新品

2018年10月，由我國自主研制的“海星6000”有纜遙控水下機(jī)器人在首次科考應(yīng)用中突破6000米最大下潛深度，創(chuàng)下我國有纜遙控水下機(jī)器人的最大下潛深度紀(jì)錄?！昂Ｐ?000”連續(xù)工作3小時，完成了近海底航行觀察、生物調(diào)查、海底特征表層沉積物獲取、泥樣和水樣采集、模擬黑匣子搜索打撈等工作。

水下機(jī)器人不僅扮演著“高大上”的角色，在小型民用產(chǎn)品中也不斷翻新花樣。第二屆中國舟山全球海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)業(yè)大賽中，一款便攜式水下機(jī)器人亮相，這款產(chǎn)品運(yùn)用了全數(shù)字化虛擬樣機(jī)研發(fā)技術(shù)和增強(qiáng)材料，研發(fā)成本低，小巧輕便，通過水下智能姿態(tài)控制算法和水下視頻濾噪音算法、圖像智能識別算法，讓機(jī)器人能抵抗外界擾動，為客戶提供更加清晰的視頻。另一款海洋生物種群識別產(chǎn)品，將視頻去噪、目標(biāo)檢測、跟蹤、識別應(yīng)用到海洋環(huán)境檢測中，可實(shí)現(xiàn)海洋生物數(shù)據(jù)自動采集，從而降低海洋環(huán)境檢測成本，提高檢測效率。

前景廣闊 成為水下多面手

水下機(jī)器人最初用于軍事、科考等領(lǐng)域，但隨著技術(shù)的普及，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。

我國是海產(chǎn)養(yǎng)殖大國，但水下作業(yè)一直是難題。如鮑、海參、扇貝、海螺、海膽等底播海產(chǎn)品，從播種、養(yǎng)護(hù)到采捕都需要人力，工具也比較簡單，不僅勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且還有較高的安全風(fēng)險。而水下機(jī)器人的發(fā)展有望解決這些問題。

一家科技公司研發(fā)的水下機(jī)器人“波塞冬I號”，看起來像一只手持游戲機(jī)，只有籃球大小。它的最大下潛深度為120米，攜帶全高清相機(jī)，續(xù)航能力達(dá)5小時，可遠(yuǎn)程無線遙控，并將畫面實(shí)時上傳。它不僅可用于水下拍攝，也可被用于海產(chǎn)養(yǎng)殖。據(jù)深圳一位養(yǎng)殖用戶介紹，他經(jīng)營的260多畝水域，利用水下機(jī)器人可在2小時內(nèi)檢查完所有的網(wǎng)箱，大大提升了效率，降低了成本。

在海洋捕撈中，水下機(jī)器人還可用于魚群探測，從而提高捕撈的準(zhǔn)確性，提高效率，降低成本。

此外，包括水下采集、水下檢測、水下維修、水下救援等各種作業(yè)，都可能成為水下機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。潛行科技的一位負(fù)責(zé)人稱，他們的一位韓國客戶利用他們的水下機(jī)器人進(jìn)行船底油污清理和浮游生物檢測，可以準(zhǔn)確定位，大大節(jié)省了人力和時間。

很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，水下機(jī)器人在休閑娛樂業(yè)也前景廣闊。比如海洋館、游樂場、科技館等場所可利用水下機(jī)器人監(jiān)控水域環(huán)境，檢測水質(zhì)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。在個人消費(fèi)領(lǐng)域，小型水下機(jī)器人不僅可用于水下拍攝，有些產(chǎn)品還具有輔助潛水、安全保障等功能。

產(chǎn)業(yè)起步 仍有瓶頸待突破

盡管技術(shù)水平不斷提升，水下機(jī)器人的研發(fā)仍面臨一些挑戰(zhàn)。比如設(shè)備的密封性，目前基本有兩種做法，一是加固設(shè)備外殼的密封性；二是內(nèi)部設(shè)置密封艙。這不僅需要高水平的設(shè)計，也要有較高的制造工藝。再比如浮力問題，對于水下機(jī)器人的正常工作也很重要，這不僅需要開發(fā)者精確計算，還要對設(shè)備進(jìn)行精細(xì)的重力布局，甚至每一根線路都要仔細(xì)考慮，反復(fù)測試。

此外，加載于水下機(jī)器人的其他設(shè)備和技術(shù)也必須達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，包括通訊設(shè)備、攝像頭、推進(jìn)器、燈光等。

業(yè)內(nèi)人士還指出，目前消費(fèi)領(lǐng)域推出的大部分產(chǎn)品主要是用于攝影或是傳輸數(shù)據(jù)，但這只是初步的技術(shù)探索，未來更高層級的水下機(jī)器人應(yīng)增加更多功能，具備復(fù)合型作業(yè)功能，全面滿足水下需求。

從國內(nèi)水下機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀來看，國內(nèi)廠商生產(chǎn)制造能力較弱，工藝水平較低，核心技術(shù)受制于國外，都是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素。因此，水下機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖有廣闊的前景，但要真正形成規(guī)模，贏得市場，還有很長的路要走。